Investigation of combustion of lignite and torrefied biomass in athermogravimetric analyzer (TGA) and in a circulating fluidized bed (CFB)under oxy-fuel combustion conditions
Linyit ve torifiye edilmiş biyokütlenin oksi-yanma koşularındayakılmasının termogravimetrik analiz cihazında ve dolaşımlı akışkanyatak yakma sisteminde incelenmesi
- Tez No: 580662
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET YOZGATLIGİL, PROF. DR. AYSEL ATİMTAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 235
Özet
Bu çalışmada, Türkiye linyitlerinin (Orhaneli ve Soma), torefiye edilmiş odunun ve bunların karışımlarının oksijence-zenginleştirilmiş yanma ve oksi-yanmaları termogravimetrik analiz cihazında incelenmiştir. Arrhenius parametrelerinin hesaplanmasında dönüşüm değerleri sabit alınarak (iso- conversional) kinetik metotları kullanılmıştır ve kinetik hesaplamalarında belirsizlik analizi dikkate alınmıştır. Karışımların yanma sonuçlarına göre, Orhaneli linyit ve biyokömür numuneleri arasında bir sinerji görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, laboratuvar ölçekli Dolaşımlı Akışkan Yatak (DAY) deneylerinde kullanmak üzere Orhaneli linyiti ve 300°C-30dakika koşulunda torefiye edilmiş biyokömür seçilmiştir. DAY sisteminde yapılan deneyler oksijence-zenginleştirilmiş ve oksi-yanma koşullarında gerçekleştirilmiştir. Bunun yanı sıra, kükürt dioksit emisyonunun yatakta tutulması için, kalsiyum bazlı tutucular (Çan kireçtaşı ve Eskişehir dolomit) yatağa eklenmiştir. DAY deney sonuçlarına göre, Çan kireçtaşının parçacık boyutu 1-2 mm ve Ca/S oranı 2 olduğunda kükürt dioksit emisyonunun yatakta tutulması daha etkin olmuştur. Bununla birlikte, oksijen konsantrasyonun arttırılmasının kükürt tutulmasında etkili olduğu görülmüştür. Bunlara ek olarak, DAY sistemindeki yanma prosesinin bir paket program kullanarak sayısal simülasyonu (modellemesi) yapılmıştır ve deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Yatak sıcaklığı ve karbon-bazlı verimlilik için model sonuçları, deneysel veriler ile uyumludur.
Özet (Çeviri)
In this study, the combustion of Turkish lignites (Orhaneli and Soma), torrefied woodchip, and their blends was studied under oxygen-enriched and oxy-fuel combustion conditions in a thermogravimetric analyzer. The iso-conversional kinetic methods were used to estimate the Arrhenius parameters and the uncertainty assessments associated with the kinetic calculations were considered. The co-combustion experiments showed a synergetic effect between the biomass samples and Orhaneli lignite. Based on the obtained results, Orhaneli lignite and the biomass torrefied at 300°C-30 min torrefaction conditions were selected for further analysis in a laboratory scale Circulating Fluidized Bed Combustor (CFBC). The CFBC experiments were conducted under oxygen-enriched and oxy-fuel combustion conditions and included the addition of calcium-based sorbents (Çan limestone and Eskişehir dolomite) for in-situ adsorption of sulfur dioxide emission. The conducted CFBC experiments showed that the sulfur dioxide removal was more effective with the addition of Çan limestone with the particle size of 1-2 mm and Ca/S ratio of 2. Also, increasing the oxygen concentration was an effective solution in sulfur retention. Furthermore, the combustion process in the CFBC was numerically simulated and the results were compared with the experiments. The simulation results showed a good agreement with the experimental data in estimation of the combustor temperature and carbon-based efficiency.
Benzer Tezler
- Investigation of alternative biomass fuels and Turkish lignites at high heating rate pyrolysis and combustion conditions
Alternatif biyokütle ve Türk linyitlerinin yüksek ısıtma hızlarında piroliz ve yanmasının incelenmesi
DUARTE MAGALHAES
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FEYZA KAZANÇ ÖZERİNÇ
PROF. DR. AHMET YOZGATLIGİL
- Kavrulmuş biyokütle-linyit kömürü karışımlarının birlikte yanma davranışı ve kinetiğinin incelenmesi
Investigation of co-combustion behavior and kinetics of torrefied biomass-lignite coal blends
DİLAN IRMAK ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİM CEYLAN
- Single particle combustion analysis of biomass fuels by using wire mesh reactor
Tel örgü reaktörü kullanarak biyokütle yakıtların tek parçacık yanma analizi
KAAN GÜREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEYZA KAZANÇ ÖZERİNÇ
- Bıyokütle-kömür karısımlarının yanmasının incelenmesi
Investigation of co-firing coal and biomass blends
CANSU DENİZ CANAL
Doktora
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
PROF. DR. ALİ CEMAL BENİM
- Biyokömür üretimi ve dolaşımlı akışkan yataklı bir yakma sisteminde linyit ve biyokömürün oksijence zengin ortamda birlikte yakılmasının incelenmesi
Investigation of biocoal production and combustion of coal-biocoal mixtures in circulating fluidised bed under oxygen enri̇ched environment
BABAK KEIVANI